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B e s c h r e i b u n gDescription
NotabschalteinrichtungEmergency shutdown device
Tech n isches GebietTech nical area
Die Erfindung betrifft eine Notabschalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Notabschalteinrichtung nach dem Oberbegriff des An- Spruches 2.The invention relates to an emergency shutdown device according to the preamble of claim 1 and an emergency shutdown device according to the preamble of claim 2.
Stand der TechnikState of the art
Sowohl aus der Druckschrift DE 93 06 074 U1 als auch aus der Druckschrift DE 3546 059 C2 ist eine Notabschalteinrichtung mit einem rohrförmigen stationären Führungsteil, einem an diesem mittels einer Kulisse verschieblich gelagerten Betätigungsknopf, einem Kontaktelemente betätigenden Betätigungsstößel, der über einen Mitnehmer axial verschieblich mit der Kulisse verbunden ist, und einer Betätigungsknopf und Betätigungsstößel beaufschlagenden Spannfeder bekannt. Beim Niederdrücken des Betätigungsknopfes aus der ungedrückten Ausgangsstellung wird die Spannfeder gegen den Widerstand elastischer Sprungelemente soweit zusammengedrückt, bis nach Überwindung des Widerstandes der Sprungelemente die bis dahin aufgebaute Energie der Spannfeder zu einer zwangsläufigen Fortbewegung des Betätigungsstößels und damit überlistungssicheren Abschaltung der Kontaktelemente führt. Zur Überführung des Betätigungsknopfes durch Ziehen in seine Ausgangsstellung ist über den Mitnehmer der Widerstand der Sprungelemente in umgekehrte Richtung zu überwinden, worauf der Betätigungsknopf nach DE 93 06 074 U1 durch die Wirkung der Spannfeder und nach DE 3546 059 C2 durch die Wirkung einer Betätigungsknopf und Führungsteil beaufschlagenden Rückholfeder jeweils in seine Ausgangsstellung gelangt.
- 2 -Both from the document DE 93 06 074 U1 and from the document DE 3546 059 C2 is an emergency shutdown device with a tubular stationary guide part, an actuating button mounted thereon by means of a link, an actuating tappet that actuates contact elements and is axially displaceable with the actuator via a driver Link is connected, and an actuating button and actuating plunger acting tension spring known. When the operating button is pressed down from the unpressed initial position, the tension spring is compressed against the resistance of elastic spring elements until after overcoming the resistance of the spring elements, the energy of the tension spring built up to that point leads to an inevitable movement of the operating plunger and thus tamper-proof switching off of the contact elements. To transfer the actuating button by pulling it into its initial position, the driver has to overcome the resistance of the jump elements in the opposite direction, whereupon the actuating button according to DE 93 06 074 U1 through the action of the tension spring and according to DE 3546 059 C2 through the action of an actuating button and guide part return spring reaches its initial position. - 2 -
Von Nachteil bei diesen bekannten Notabschalteinrichtungen sind die durch Reibung zwischen den untereinander bewegten Teilen ungenügend genau bestimmbaren Auslösekräfte und Auslösewege beim Niederdrücken des Betätigungsknopfes sowie die mit der Reibung verbundenen Verschleißerschei- nungen.Disadvantages of these known emergency shutdown devices are the triggering forces and release paths that cannot be determined with sufficient precision by friction between the parts that are moved among one another when the actuation button is depressed, and the wear and tear associated with the friction.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Reproduzierbarkeit des Auslöseverhaltens von Notabschalteinrichtungen zu erhöhen.The invention is therefore based on the object of increasing the reproducibility of the tripping behavior of emergency shutdown devices.
Ausgehend von Notabschalteinrichtungen der eingangs genannten Art wird die Aufgabe er indungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der un- abhängigen Ansprüche gelöst, während den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen zu entnehmen sind.Starting from emergency shutdown devices of the type mentioned at the outset, the object is achieved according to the characterizing features of the independent claims, while the subclaims show advantageous further developments.
Der Betätigungsknopf wird durch die Spannfeder bzw. die Rückholfeder und die Sperrkörper daran gehindert, im unbetätigten Zustand aus seiner Ruhe- position zu gelangen. Beim Betätigen des Betätigungsknopfes wird die Kulisse entgegen der Spannkraft der Spannfeder soweit verlagert, bis die im Führungsteil gelagerten Sperrkörper aus dem Eingriff der sperrenden Schrägen der Sperrflächen an der Kulisse freigegeben werden, wodurch der Betätigungsstößel durch die freiwerdende Energie der Spannfeder zwangsläufig gegen das Kontaktelement bewegt wird. Durch die erfindungsgemäßen Mittel wird erreicht, daß bei jeder Betätigung sowohl ein gleichbleibender, durch die Sperrflächen und die Lage der Ausnehmungen für die Sperrkörper definierte Auslöseweg als auch eine gleichbleibende, durch den Auslöseweg und die Spannfeder definierte Auslösekraft auftritt. Beim Zurücksetzen wird über den Betätigungsknopf und den Mitnehmer der Betätigungsstößel soweit zurückgezogen, bis die Sperrkörper über den Eingriff der Schrägen an der Kulisse wieder in den Eingriff der Schrägen am Betätigungsstößel gelangen. Die den Betätigungsstößel verriegelnde Kulisse wird in dem einem Falle durch die
- 3 -The actuating button is prevented by the tension spring or the return spring and the locking body from moving out of its rest position in the unactuated state. When the actuation button is actuated, the link is moved against the tensioning force of the tension spring until the locking body mounted in the guide part is released from the engagement of the locking bevels of the locking surfaces on the scenery, whereby the actuating plunger is inevitably moved against the contact element by the energy released by the tension spring . It is achieved by the means according to the invention that with each actuation both a constant triggering path defined by the blocking surfaces and the position of the recesses for the blocking bodies and a constant triggering force defined by the triggering path and the tension spring occur. When resetting, the actuating plunger is retracted via the actuating button and the driver until the locking bodies come back into engagement with the bevels on the actuating plunger via the engagement of the slopes on the link. The backdrop locking the actuating plunger is in one case by the - 3 -
Spannfeder und dem anderen Falle durch die Rückholfeder in ihre Ausgangslage zurückgebracht. Die Spannfeder wird in dem einem Fall beim Betätigen und in dem anderen Fall beim Zurücksetzen des Betätigungsknopfes gespannt. Die Abstufung der Sperrflächen erfolgt jeweils mit einer Schräge, die in der Weise verläuft, daß die Sperrkörper im Verlauf der Betätigung bzw. der Rücksetzung des Betätigungsknopfes eine Bewegungskomponente senkrecht zur Betätigungsrichtung des Betätigungsknopfes ausführen.Tension spring and the other case returned to their starting position by the return spring. The tension spring is tensioned in one case when the button is pressed and in the other case when the button is reset. The locking surfaces are graded in each case with a slope that runs in such a way that the locking bodies perform a movement component perpendicular to the direction of actuation of the actuating button in the course of the actuation or the resetting of the actuating button.
Die Sperrflächen können konzentrisch bzw. eben parallel, umlaufend senk- recht oder schief oder radial zur Mittelachse der Notabschalteinrichtung angeordnet sein. Die Richtung der Abstufung der Sperrflächen kann radial, senkrecht tangential, schief tangential oder parallel zur Mittelachse verlaufen. Daraus läßt sich erkennen, daß durch entsprechende Anordnung der Sperrflächen und ihrer Schrägen die Verlagerung der Sperrkörper in den Ausneh- mungen des Führungsteils zur Auslösung bzw. Verriegelung des Betätigungsstößels radial, tangential umlaufend oder parallel zur Mittelachse der Notabschalteinrichtung erfolgt oder aus einer Zusammensetzung der vorgenannten Verlagerungsbewegungen besteht. Mit diesen Möglichkeiten läßt sich die Erfindung mit Vorteil auf Notabschalteinrichtungen übertragen, die zum einen translatorisch, rotatorisch oder translatorisch-rotatorisch betätigt werden und bei denen zum anderen der Betätigungsstößel innerhalb oder außerhalb der Kulisse angeordnet ist. Als Sperrkörper lassen sich mit Vorteil kugelige oder zylindrische starre Körper, die im letzten Fall mit in einer Richtung geradlinig verlaufenden Sperrflächen zusammenwirken, verwenden. Ebenso können die Sperrkörper einstückig mit dem Führungsteil bewegbar verbunden sein.The blocking surfaces can be arranged concentrically or evenly in parallel, circumferentially vertically or obliquely or radially to the central axis of the emergency shutdown device. The direction of the gradation of the blocking surfaces can run radially, vertically tangentially, obliquely tangentially or parallel to the central axis. From this it can be seen that, by appropriately arranging the locking surfaces and their bevels, the locking bodies are displaced radially, tangentially circumferentially or parallel to the central axis of the emergency shutdown device in order to trigger or lock the actuating plunger, or from a combination of the aforementioned displacement movements consists. With these possibilities, the invention can be advantageously transferred to emergency shutdown devices which are operated on the one hand in a translatory, rotary or translatory-rotary manner and in which on the other hand the actuating plunger is arranged inside or outside the backdrop. Spherical or cylindrical rigid bodies, which in the latter case interact with blocking surfaces running in one direction, can advantageously be used as the blocking body. Likewise, the locking body can be movably connected in one piece to the guide part.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen
- 4 -Further details and advantages of the invention result from the following exemplary embodiments explained with reference to figures. Show it - 4 -
Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Notabschalteinrichtung;Figure 1: a first embodiment of an emergency shutdown device according to the invention;
Figur 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Notabschalteinrichtung.Figure 2: a second embodiment of an emergency shutdown device according to the invention.
Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention
Die Notabschalteinrichtung 1 nach Fig. 1 ist mit einem rohrförmigen stationä- ren Führungsteil 4 und einem Betätigungsknopf 6 versehen. An dem Führungsteil 4 ist der Betätigungsknopf 6 mittels einer an ihm befestigten Kulisse 8 verschieblich gelagert. In der Kulisse 8 ist ein Betätigungsstößel 10 für nicht dargestellte Kontaktelemente angeordnet. Der Betätigungsstößel 10 ist über einen mit dem Betätigungsknopf 6 verbundenen Mitnehmer 12 in bzw. entge- gen der Betätigungsrichtung D verschieblich mit der Kulisse 8 gekoppelt. Eine druckbeaufschlagte Spannfeder 14 stützt sich an entsprechenden Flächenelementen zwischen Betätigungsknopf 6 und Betätigungsstößel 10 ab. Die Kulisse 8 und der Betätigungsstößel 10 sind gegenüberliegend mit Sperrflächen 16 bzw. 18 ausgestattet. Die zur Mittelachse 20 weisende Sperrflächen 16 der Kulisse 8 sind jeweils aus ersten Teilflächen 22, gegenüber diesen nach außen zurückgesetzten zweiten Teilflächen 26 sowie die Teilflächen 22 und 26 verbindenden Schrägen 30 zusammengesetzt. Die von der Mittelachse 20 weisenden Sperrflächen 18 des Betätigungsstößels 10 sind jeweils aus ersten Teilflächen 24, gegenüber diesen nach außen zurückgesetzten zweiten Teilflächen 28 sowie die beiden Teilflächen 24 und 28 verbindenden Schrägen 32 zusammengesetzt. Die Sperrflächen 16 und 18 sind demnach senkrecht zur Betätigungsrichtung D und von der Mittelachse 20 nach außen abgesetzt. In Ausnehmungen 34 des Führungsteiles 4 sind kugelförmige steife Sperrkörper 36 gelagert, die an beiden Sperrflächen 16 und 18 anliegen.The emergency shutdown device 1 according to FIG. 1 is provided with a tubular stationary guide part 4 and an actuating button 6. The actuating button 6 is displaceably mounted on the guide part 4 by means of a link 8 attached to it. An actuating plunger 10 for contact elements (not shown) is arranged in the backdrop 8. The actuating plunger 10 is coupled to the link 8 so as to be displaceable in or counter to the actuating direction D via a driver 12 connected to the actuating button 6. A pressurized tension spring 14 is supported on corresponding surface elements between the actuating button 6 and the actuating plunger 10. The setting 8 and the actuating plunger 10 are opposite with locking surfaces 16 and 18 respectively. The blocking surfaces 16 of the link 8 facing the central axis 20 are each composed of first partial surfaces 22, second partial surfaces 26 set back to the outside thereof, and bevels 30 connecting the partial surfaces 22 and 26. The locking surfaces 18 of the actuating plunger 10 pointing from the central axis 20 are each composed of first partial surfaces 24, second partial surfaces 28 set back to the outside thereof, and bevels 32 connecting the two partial surfaces 24 and 28. The locking surfaces 16 and 18 are accordingly perpendicular to the actuation direction D and offset from the central axis 20 to the outside. Spherical, rigid locking bodies 36 are mounted in recesses 34 of the guide part 4, which rest against both locking surfaces 16 and 18.
Beim Niederdrücken des Betätigungsknopfes 6 der Notabschalteinrichtung 1 aus der dargestellten Ausgangslage in Betätigungsrichtung D wird die Kulisse 8 in die gleiche Richtung verschoben. Solange die Sperrkörper 36 an den er-
- 5 - sten Teilflächen 22 der zur Kulisse 8 gehörenden Sperrflächen 16 anliegen, ist der Betätigungsstößel 10 daran gehindert, mit seinen Schräge 32 an den Sperrkörpern 36 vorbei zu gleiten. Während dieser Bewegungsphase wird die bereits vorgespannte Spannfeder 14 zunehmend zusammengedrückt. Im Verlauf der weiteren Betätigung in Betätigungsrichtung D gelangen die Sperrkörper außer Eingriff von den ersten Teilflächen 22 der Kulisse 8, aber dafür in Eingriff mit den Schrägen 30 der Kulisse 8. In weiteren Verlauf dieser Bewegungsphase verlagern sich die Sperrkörper 36 durch die Kraftwirkung der Spannfeder 14 über die Schrägen 32 des Betätigungsstößels 10 nach außen und gelangen schließlich außer Eingriff von den Schrägen 32. Der ausgelöste Betätigungsstößel 10 wird daraufhin zwangsläufig durch die sich entladende Federenergie der Spannfeder 14 weiter in Betätigungsrichtung D getrieben. Beim Zurücksetzen des Betätigungsknopfes 6 entgegen der Betätigungsrichtung D wird der Betätigungsstößel 10 über den Mitnehmer 12 zurückgeführt, wobei die Sperrkörper 36 durch die Schrägen 30 der Kulisse 8 wieder zur Anlage gegen die Schrägen 32 des Betätigungsstößels 10 verlagert werden. Der Betätigungsknopf 6 wird schließlich durch die Federkraft der Spannfeder 14 in seiner wieder erreichten Ausgangsposition gehalten.When the actuation button 6 of the emergency shutdown device 1 is depressed from the initial position shown in the actuation direction D, the link 8 is displaced in the same direction. As long as the blocking body 36 on the Most sub-areas 22 of the blocking surfaces 16 belonging to the link 8 rest, the actuating plunger 10 is prevented from sliding past the blocking bodies 36 with its bevel 32. During this movement phase, the pre-tensioned tension spring 14 is increasingly compressed. In the course of further actuation in the actuation direction D, the locking bodies disengage from the first partial surfaces 22 of the link 8, but instead engage with the bevels 30 of the link 8. In the further course of this movement phase, the locking bodies 36 are displaced by the force of the tension spring 14 over the bevels 32 of the actuating plunger 10 to the outside and finally disengage from the bevels 32. The triggered actuating plunger 10 is then inevitably driven further in the actuating direction D by the discharging spring energy of the tension spring 14. When the actuating button 6 is reset against the actuating direction D, the actuating plunger 10 is returned via the driver 12, the locking bodies 36 being displaced again by the bevels 30 of the link 8 for abutment against the bevels 32 of the actuating plunger 10. The actuation button 6 is finally held in its starting position again reached by the spring force of the tension spring 14.
Die Notabschalteinrichtung 2 nach Fig. 2 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen dadurch, daß sich an entsprechenden Flächenelementen die auf Druck vorgespannte Spannfeder 14 zwischen Führungsteil 4 und Betätigungsstößel 10 und eine druckbeaufschlagte Rückholfeder 38 zwischen Betätigungsknopf 6 und Führungsteil 4 abstützt.The emergency shutdown device 2 according to FIG. 2 differs from that described above in that the tension spring 14 prestressed under pressure between the guide part 4 and the actuating plunger 10 and a pressurized return spring 38 between the actuating button 6 and the guide part 4 are supported on corresponding surface elements.
Beim Niederdrücken und Zurücksetzen des Betätigungsknopfes 6 der Notabschalteinrichtung 2 in bzw. entgegen der Betätigungsrichtung D wirken die Sperrkörper 36 mit den Sperrflächen 16 und 18 von Kulisse 8 bzw. Betätigungsstößel 10 in der gleichen, vorstehend für die Notabschalteinrichtung 1 nach Fig. 1 beschriebenen Weise zusammen. Beim Niederdrücken des Betätigungsknopfes 6 aus der dargestellten Ausgangslage in Betätigungsrichtung D wird die Kulisse 8 in gleiche Richtung verschoben, bis durch Freigabe der Sperrkörper 36 die sich entspannende Spannfeder 14 den ausgelösten Betäti-
- 6 - gungsstößel 10 zwangsläufig in Richtung der Kontaktelemente treibt. Beim Niederdrücken wird die Rückholfeder 38 vollkommen zusammengedrückt. Beim Zurücksetzen des Betätigungsknopfes 6 entgegen der Betätigungsrichtung D wird der Betätigungsstößel 10 über den Mitnehmer 12 zurückgeführt wobei die Spannfeder 14 vorgespannt wird. Sobald der Betätigungsstößel 10 die Sperrkörper 36 freigibt, wird die Kulisse 8 durch die Federkraft der Rückholfeder 38 in seine Ausgangsposition zurückbewegt und dort gehalten.When depressing and resetting the actuation button 6 of the emergency shutdown device 2 in or against the actuation direction D, the blocking bodies 36 interact with the blocking surfaces 16 and 18 of the link 8 or actuating plunger 10 in the same manner described above for the emergency shutdown device 1 according to FIG. 1 . When the actuating button 6 is pressed down from the starting position shown in the actuating direction D, the link 8 is shifted in the same direction until the releasing tension spring 14 releases the actuating elements 14 by releasing the locking body 36. - 6 - tappet 10 inevitably drives in the direction of the contact elements. When depressed, the return spring 38 is completely compressed. When the actuating button 6 is reset against the actuating direction D, the actuating plunger 10 is returned via the driver 12, the tension spring 14 being pretensioned. As soon as the actuating plunger 10 releases the locking body 36, the link 8 is moved back into its starting position by the spring force of the return spring 38 and held there.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausfüh- rungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So läßt sich die Erfindung beispielsweise auch mit zylindrischen Sperrkörpern 36 ausführen, wobei sich in diesem Falle die Sperrflächen 16 und 18 aus jeweils ebenen ersten Teilflächen 22 bzw. 24, zweiten Teilflächen 26 bzw. 28 und Schrägen 30 bzw. 32 zusammensetzen.The present invention is not limited to the embodiments described above, but also encompasses all embodiments having the same effect in the sense of the invention. For example, the invention can also be implemented with cylindrical locking bodies 36, in which case the locking surfaces 16 and 18 are composed of flat first partial surfaces 22 and 24, second partial surfaces 26 and 28 and slopes 30 and 32, respectively.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 ; 2 Notabschalteinrichtung1 ; 2 emergency shutdown device
4 Führungsteil4 guide part
6 Betätigungsknopf6 operating button
8 Kulisse8 backdrop
10 Betätigungsstößel10 actuating plungers
12 Mitnehmer12 carriers
14 Spannfeder14 tension spring
16; 18 Sperrfläche16; 18 restricted area
20 Mittelachse20 central axis
22; 24 erste Teilfläche22; 24 first partial area
26; 28 zweite Teilfläche26; 28 second partial area
30; 32 Schräge30; 32 slant
34 Ausnehmung34 recess
36 Sperrkörper36 locking body
38 Rückholfeder
D Betätigungsrichtung
38 return spring D direction of actuation